Analytical Model of Beam-Column Joint for Inelastic Behavior Under Various Loading History

철근콘크리트 보-기둥 접합부 해석모델

The purpose of this study is to propose the analytical model for the hysteretic behavior of Reinforced Concrete bearn-column joints under various loading history. Discrete line elernents , YVith inelastic rotational spring was adopted to consider the movement of plastic hinging zone influenced by the details of longitudinal reinforcements. Also hysteretic model was constructed by excluding such variables which can not be utilized in dynamic analysis of Reinforced Concrete. structure that it will be adoptable in two-dimensional inelastic frame ardysis with 6-DOF. From the analysis of previous test results, it was found that stiffness deterioration caused by inelastic hysteretic loadings can be predicted by the functron of basic pinching coefficients, ductility ratio.and yield strength ratio of members. Strength degradation coefficients were newly proposed to explain the difference of inelastic behavior of members caused by spacing ratio of transverse steel and sectlon aspect ratio. The energy dissipation capacities calculated using the analytical model proposed in thls paper show a good agreements w~lh test results by an error of 10~20%.

본 연구의 목적은 반목하중을 받는 철근콘크리트 부재의 이력거동을 적절히 예측할 수 있는 해석모델을 구축하고 기존 연구자들의 실험결과를 분석하여 부재의 다양한 이력거동을 예측할 수 있는 이력모델을 제안하는데 있다. 이력모델의 구축에는 골조의 동적해석에 정량적으로 사용할 수 없는 변수들을 배제함으로써 6개 자유도를 갖는 평면 프레임의 비선형 동적해석에 적용가능한 해석요소를 개발하였다. 해석모델은 소성힌지부를 단일 스프링으로 치환한 분리선형요소 모델을 사용하였으며 부재의 길이방향 철근 배근상태에 따라 소성힌지부의 이동을 고려할 수 있도록 하였다. 기존 연구자들의 실험결과를 비교$\cdot$분석한 결과, 반복하중에 의해 나타나는 부재의 강성저하는 기본 핀칭계수, 부재의 연성비 및 항복강도비의 함수로 적절히 예측할 수 있었으며, 부재의 강도저하에 대해서는 횡보강근 간격비, 단면형상비를 고려한 새로운 개념의 강도감소계수를 제안하였다. 본 해석모델에 의해 계산한 부재의 에너지 소산능력을 실험결과와 약 10%~20% 내외의 오차를 나타냄으로써 본 해석결과의 타당성을 입증하고 있다. 따라서 본 연구에서 제안하는 해석모델은 반복하중을 받는 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 이력거동 해석에 사용 가능하다고 판단된다.